黄晓帆 武亚瑾 孙静波 赵娇娇 曹高燚 谢晓东
摘 要：為了综合评价津藜系列品种的耐混合盐碱特性进而筛选耐盐碱性较好的品系，用于藜麦新品种选育，以津藜系列7个藜麦品种为供试材料，在T4（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1）、T5（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1）、T6（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=9∶1∶1∶9）3种不同混合盐碱胁迫处理下，测定了藜麦种子的发芽率、胚根长和幼芽鲜质量，并利用耐盐碱系数和隶属函数值对7个藜麦品种进行耐盐碱特性评价。结果表明：不同混合盐碱胁迫对藜麦种子发芽率的影响不是很大，但是对藜麦种子的胚根长以及幼芽鲜质量有较强的抑制作用。将以上述各指标的耐盐碱系数及其隶属函数值作为衡量藜麦种子耐盐碱性的依据，分析发现‘津藜1号耐盐碱性较强，‘津藜5号耐盐碱性较弱。
关键词：藜麦；
混合盐碱胁迫；
种子萌发；
耐盐碱特性
中图分类号：S662.5 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.07.008
Evaluation of Saline-alkali Tolerance of Chenopodium quinoa of Jinli Series at Sprout and Seedling Stage
HUANG Xiaofan1，WU Yajin1，SUN Jingbo1，ZHAO Jiaojiao1，CAO Gaoyi1，2，XIE Xiaodong1
（1. Tianjin International Joint Center for the Mechanismic Dissection and Genetic Improvement of Crop Stress Tolerance， College of Agronomy and Resources and Environment， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300392，China; 2.Hotan Vocational and Technical College， Hotan， Xinjiang 848000，China）
Abstract：In order to comprehensively evaluate the characteristics of mixed saline-alkali tolerance of Jinli series varieties and select the strains with better saline-alkali tolerance， it will be used in the breeding of new Chenopodium quinoa varieties. In this study， 7 Chenopodium quinoa varieties of Jinli series were used as experimental materials， and the germination percentage， radicle length and bud fresh weight of Chenopodium quinoa seeds were measured under T4（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1）， T5（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1） and T6（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=9∶1∶1∶9） mixed saline-alkalis tress. The saline-alkali tolerance coefficients and membership function values were used to evaluate the saline-alkali tolerance of 7 Chenopodium quinoa varieties.The results showed that different mixed saline-alkali stress had little effect on the germination rate of Chenopodium quinoa seeds， but had a strong inhibitory effect on radicle length and bud fresh weight of Chenopodium quinoa seeds. Taking the saline-alkali tolerance coefficient and subordinate function values of the above indexes as the basis for measuring the saline-alkali tolerance of Chenopodium quinoa seeds， it was found that "Jinli 1" had strong salt-alkali tolerance and "Jinli 5" had weak salt-alkali tolerance.
Key words：
Chenopodium quinoa; mixed saline-alkali stress; seed germination; saline-alkali tolerance
由于人类过度且不合理地利用土地，例如：化肥的大量使用、不合理的土地灌溉、滥砍滥伐、地下水的过度使用等，导致土壤盐碱化问题成为全球各国面临的一个巨大挑战，而且土壤盐碱化是抑制植物正常生长、降低大多数农作物产量和品质的主要因素之一。据研究，我国大面积盐碱地主要成分包括Na+、K+、Mg2+3种阳离子与Cl-、CO3 2 -、SO4 2 -、HCO3 - 4种阴离子的复合盐碱[1]。
植物进行正常生命活动的条件之一就是水分。因此，植物能正常吸收利用水分是植物耐盐碱等逆境环境的关键[2]。盐碱胁迫作为主要的非生物胁迫之一，主要通过离子毒害和渗透作用对植物造成损害，土壤中过量的盐碱离子打破了植物体内原有的离子平衡及植物生长代谢平衡。盐胁迫和碱胁迫经常同时发生，会影响植物整个生理过程，包括种子的萌发、植株的形态发育状况等[3]。目前，研究主要集中在单盐胁迫的研究，而对混合盐碱胁迫的研究相对较少[4]。
藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）是苋科藜属一年生双子叶自花授粉草本植物，又称为印第安麦、奎奴亚藜等[5]，原产于南美洲安第斯山地区，已有7 000多年的栽培种植历史[6]。藜麦具有非常高的营养价值，被称为超级食物和全营养食品，被称为未来最具潜力的农作物[7]。藜麦具有抵御干旱、盐碱、霜冻等生物学特性[8]，被广泛种植到世界多个国家地区。
植物在生长发育的过程中，种子的萌发期是对外界环境最敏感的时期[9]，对植物后期的生长发育非常重要[10]。藜麦抗盐碱能力因品种不同而不同。因此，综合评价藜麦品系耐混合盐碱特性，研究藜麦种子萌发状况十分必要。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验选用‘津藜1号‘津藜2号‘津藜3号‘津藜4号‘津藜5号‘津藜8号‘津藜9号共7个津藜品系的藜麦种子为试验材料。用中性盐（NaCl、Na2SO4）和碱性盐（Na2CO3、NaHCO3）混合盐碱溶液作为胁迫处理，按照物质的量1∶9∶9∶1、1∶1∶1∶1、9∶1∶1∶9的比例配置，分别对应为T4、T5、T6 3个胁迫处理，同时将蒸馏水处理CK作为对照组。
1.2 试验方法
试验在天津农学院实验室进行。每个品系随机选取大小均匀、颗粒饱满、无损伤和无病虫害的若干藜麦种子，用70%乙醇处理1 min、1%次氯酸钠溶液进行消毒处理10 min，蒸馏水漂洗5次后用滤纸吸干种子多余的水分，均匀摆放在培养皿中，每个培养皿中摆放30粒种子，置于人工气候室进行萌发试验。每组设置3个重复。
1.3 测定指标及方法
本次种子萌发试验过程中，每天定期记录不同品系藜麦种子的发芽粒数，直至连续3 d的发芽率不变时，认定达到种子最终的发芽率。
发芽率=萌发种子数/供试种子数×100%（1）
在每个品系的每个重复培养皿中随机取5株藜麦幼苗，用滤纸吸干多余水分后称量鲜质量，并依次测量选取的每株胚根长。
1.4 耐盐评价方法
试验采用公式（2）来计算每个品种各指标耐盐碱系数，用公式（3）计算每个品种各指标耐盐碱系数的隶属函数值，用公式（4）计算每个品种的所有指标耐盐碱系数的隶属函数值均值。计算公式如下[11]：
式中，Yij代表i品種的j指标的隶属函数值；
Xij代表i品种的j指标的均值；
Xjmin和Xjmax代表各品种j指标的最小值和最大值；
Xi代表各品种所有指标耐盐碱系数的隶属函数值均值。
1.5 数据处理
利用Microsoft Excel 2019进行数据录入、整理和制表，用SPSS 25.0对数据进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同混合盐碱胁迫对藜麦种子发芽率的影响
7个藜麦品种在不同盐碱胁迫处理下的发芽率统计分析如图1所示。由图1可以看出，7个品种的种子发芽率多数在80%以上，部分混合盐碱处理下的种子发芽率达到100%，甚至高于对照组发芽率，混合盐碱胁迫对7个藜麦品种的种子发芽率的影响不明显。‘津藜1号‘津藜3号‘津藜4号‘津藜9号在不同混合盐碱胁迫下表现出较高的发芽率。2.2 不同混合盐碱胁迫对藜麦种子胚根长的影响
不同混合盐碱胁迫处理下的各品种藜麦种子胚根长的统计分析如图2所示。由图2可以看出，对照组与胁迫处理组的胚根长相差很大，藜麦种子萌发过程中，根系的生长会严重受到混合盐碱胁迫处理的伤害与抑制[12]。T4处理对藜麦胚根长的危害程度更大，‘津藜4号在不同混合盐碱胁迫处理下表现出较长的胚根。
2.3 不同混合盐碱胁迫对藜麦幼芽鲜质量的影响
不同混合盐碱胁迫处理下藜麦幼芽鲜质量的统计分析如图3所示。由图3可以看出，7个津藜系列藜麦品种的种子幼芽鲜质量均受到3种混合盐碱胁迫环境的抑制。与对照组的幼芽鲜质量相比，3个处理组的幼芽鲜质量明显降低，且受胁迫程度T4>T5>T6。‘津藜5号在不同混合盐碱胁迫处理下表现出较高的幼芽鲜质量。
2.4 混合盐碱胁迫下各藜麦品种耐盐碱系数的比较
混合盐碱胁迫下各藜麦品种发芽率、胚根长、幼芽鲜质量的耐盐碱系数差异如表1所示。耐盐系数越高表明该品种的耐盐碱性更强。发芽率耐盐碱系数最高的是‘津藜1号，胚根长耐盐碱系数最高的是‘津藜3号，鲜质量耐盐碱系数最高的是‘津藜4号。2.5 藜麦种子萌发期隶属函数值评价
对各品种在发芽率、胚根长和幼芽鲜质量指标下的耐盐碱系数进行了隶属函数值统计，算出了平均隶属函数值（表2），对各藜麦品种的耐盐碱性进行综合分析统计，排名第1的是‘津藜1号，表明其在种子萌发期具有更好的耐盐碱性。
3 讨论与结论
发芽率作为衡量种子萌发能力的指标，能够体现种子的耐盐碱程度[13]。植物根系和葉片既是最主要的营养器官，又是直接评价植物耐逆性的器官，所以种子胚根长、幼芽鲜质量也成为主要的衡量指标。植物在盐碱环境下生长明显缓慢，植物的同化作用（包括植物的光合、蒸腾作用）减弱，从而导致植物体内营养物质的产生量、分配量、可利用于植株生长发育的量均减少[14]。有学者认为，植物根系是在土壤盐碱化环境下最先受到影响的部位，逆境胁迫直接影响植物根系的生长形态，例如根系变短、变细、侧根、根毛减少，甚至出现根系腐烂等[15]。盐碱胁迫环境引起根系呼吸作用增强，根系的养分消耗增多，根据植物地上部与地下部的相关性，根系受盐碱胁迫抑制生长，根系向地上部供水及所需矿质元素减少，进而影响了地上部生长[16]。然而只用单一指标难以对各品种的耐盐碱特性做出正确评价[17]。因此，本研究综合前人分析方法，选取了不同比例混合盐碱处理下藜麦种子发芽率、种子胚根长、幼芽鲜质量3个指标，以各指标的耐盐碱系数及其隶属函数值作为衡量藜麦种子耐盐碱性的依据，结果表明，‘津藜1号耐盐碱性较强，‘津藜5号耐盐碱性较弱。通过对津藜系列藜麦芽苗期的耐盐碱特性进行评价，为盐碱地区引种和推广津藜系列藜麦品种提供基本的理论依据。
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